[发明专利]一种铝盐吸附剂、制备方法以及盐湖卤水中锂的分离方法

说明书

本发明涉及一种铝盐吸附剂、制备方法以及盐湖卤水中锂的分离方法，属于卤水提锂技术领域。本发明提出一种新的制备用于盐湖卤水吸附法提锂的铝盐吸附剂的制备方法，本方法的技术构思是利用了偏铝酸钠水解过程中同时引入锂盐的方式，制备得到了比表面积大、锂吸附量高的吸附剂。上述的吸附剂应用于盐湖卤水提锂中时，相对于传统的铝盐吸附剂来说，具有更大的锂吸附剂和更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种铝盐吸附剂、制备方法以及盐湖卤水中锂的分离方法，属于卤水提锂技术领域。

背景技术

在自然界，锂资源主要存在于卤水尤其是盐湖卤水中，其储量占全部锂资源储量的 80%以上。 目前全球 85%以上的锂产品是从盐湖卤水中提取出来的。我国盐湖锂资源非常丰富， 锂资源储量查明达 600 万吨以上， 但我国绝大部分盐湖卤水中的镁锂比都在40:1 以上，最高达到 1837:1， 远高于工业开采标准（镁锂比≤6:1）。由于对角线规则的原因，盐湖卤水中镁和锂的化学性质非常相似，镁锂分离非常困难， 生产成本居高不下， 严重制约我国盐湖资源的开发利用。

新技术处理高镁锂比盐湖卤水时无需添加任何化工试剂，整个过程不涉及任何有害物质， 环保意义显著。新技术的开发应用将极大地增加我国可用锂资源的储量，使国内高镁锂比盐湖资源转化为可经济开发利用的资源。

吸附法提锂的基本原理是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，达到锂离子与其它金属离子分离的目的，非常适合于从高镁锂比的盐湖卤水中分离提取锂离子。吸附法的关键在于选择性能优良的吸附剂，它要求吸附剂对锂离子有很好的选择吸附性，以便能排除卤水中大量共存的碱金属、碱土金属离子的干扰；此外还要求吸附剂吸附一解吸性能稳定，适合较大规模循环操作使用、制造简便、价格便宜、对环境友好等特性。根据吸附剂的性质可分为有机系吸附剂和无机系吸附剂，有机系吸附剂一般为有机离子树脂，有机离子树脂交换法是把人工树脂直接加入到卤水中来吸附卤水中的，由于其对一价的锂离子选择性不好，因此人们对其的研究较少。无机离子吸附法是利用无机离子吸附剂对Li+较高的选择性和特定的记忆效应，实现从盐湖卤水中分离提锂的方法，特别是一些具有离子筛效应的无机离子吸附剂，非常适合于从高镁锂比的盐湖卤水中分离提取锂。目前研究较多的无机离子吸附剂有：层状吸附剂、无定型氢氧化物吸附剂、离子筛型氧化物吸附剂、铝盐锂吸附剂等。

其中铝盐吸附剂目前已经有较多的研究，但是目前铝盐吸附剂的吸附量通常在2～3mg/g左右，并且由于该吸附剂容易受到卤水中的有机污染物的污染，使得使用寿命存在着不高的问题。

发明内容

本发明的目的是：提出一种新的制备用于盐湖卤水吸附法提锂的铝盐吸附剂的制备方法，本方法的技术构思是利用了偏铝酸钠水解过程中同时引入锂盐的方式，制备得到了比表面积大、锂吸附量高的吸附剂。

一种铝盐吸附剂，其分子式是LiCl·2Al(OH)₃·nH₂O，其比表面积是350～380m²/g，对 Li⁺的吸附量是6～10mg/g。

在一个实施例中，所述的铝盐吸附剂是以锐钛矿氧化钛作为载体。

上述的铝盐吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，配制3～5mol/L的NaOH水溶液，升温至70～75℃，再缓慢加入Al(OH)₃粉，再升温至95～105℃，使Al(OH)₃完全溶解，并保温，得到NaAlO₂溶液；

S2，将S1中得到的NaAlO₂溶液与去离子水按照体积比1：4～8混合，向混合液施加超声场并同时向混合液中鼓入CO₂，并维持一定时间，再加入LiOH以及氧化钛粉体并搅拌均匀，再在室温下放置40～80h成胶处理，将固体物滤出，用去离子水洗涤至pH中性，减压干燥之后，得到吸附剂前体；